简单即美

作者： 李斌

2014.02.14来源： 中国科学报原题： 一个笑话引发的思考

　　前些天和一位朋友聊天的时候，朋友给我讲了一个笑话，我觉得可以说来听听，尤其是这个故事也引起了我对自己研究工作的一些思考：也许我们可以做得更好。

　　故事大意是这样的：某国营企业引进了一条香皂包装生产线，结果发现这条生产线有个缺陷：常常会有盒子没装入香皂。总不能把空盒子卖给顾客啊，他们只得请了一个学自动化的博士后设计一个方案来分拣空的香皂盒。博士后拉起了一个十几人的科研攻关小组，综合采用了机械、微电子、自动化、X射线探测等技术，花了几十万，成功解决了问题。每当生产线上有空香皂盒通过，两旁的探测器会检测到，并且驱动一只机械手把空皂盒推走。

　　与此同时，中国南方有个乡镇企业也买了同样的生产线，老板发现这个问题后大为光火，找了个小工来说：“你给老子把这个事搞定，不然的话你走人！”小工很快想出了办法：他花了90块钱在生产线旁边放了一台大功率电风扇猛吹，于是空皂盒都被吹走了……我和朋友笑过之后，悟出来这个故事其中的意味：1.知识并不一定都是生产力；2.民工兄弟很有创造力；3.能吹是多么的重要啊！

　　笑话说得确乎是有些道理，且不去追究故事的真实性，我们也就是笑笑，结合我具体的科研工作，这个故事似乎可以告诉我们两方面道理：一是过分依赖高端技术可能会使我们解决实际问题的办法复杂化；另一方面，我们在技术实现的时候能否可以考虑更加简单的方法。

　　在我的研究工作中曾经有过类似的经历。由于我经常能接触到很多卷烟企业的同行，因此和他们聊天时常常听到他们说遇到了“难题”，就是卷烟企业在生产卷烟中，特别是将加工后的烟丝卷制成烟卷时，需要将烟丝中的梗签剔除（梗签的产生是由于烟叶在打叶复烤，变成片烟时，总会遗留些不能剔除的梗，也就是叶中带梗，梗签率大约是1％~3％）。

　　卷烟机在设计中有剔除梗签的机械构件，但其中有个矛盾，就是如果想让卷制好的烟支中含尽可能少的梗签，需要将梗签大量剔除，但梗签在剔除的同时，烟丝也会相应地被剔除。

　　这个问题可以通过对剔除梗签中烟丝的含量来控制卷烟机的卷制过程来解决，这样就可以保证产品质量。

　　但如何测定梗签在烟丝中的含量呢？企业会用大量的人力来进行人工挑选，这个时候，很多仪器厂家看到了商机，去和企业洽谈，想通过利用光学结合机械手的方法取代人工测试。

　　但实际上，这种工艺在实际操作中，费用高不说，而且不能提高效率。同行们就问我可否有办法解决测试问题。

　　我接到这个研究项目后，立即想到用吹的方法。不过，这个吹的方法来源于我的“导师”，就是在煤气化中使用的灰融聚气化炉，灰融聚气化炉是采用有中心射流流化床气化，而灰渣是通过中心管排出的。

　　我在实验室首先搭建小型流化床，分别研究了烟丝和梗签的流化特性，获得了临界流化速度、带出速度等指标。

　　通过分析发现，烟丝与梗签虽然密度相似，但形状因子有很大的区别。简单讲，带出速度有较大区别，所以我设计了两级流化（一方面可以在3-6倍的临界流化速度下充分将烟丝和梗签分离，另一方面，中心管的流速低于梗签的带出速度，而高于烟丝的带出速度）。就这样很快有了解决办法，于是我在实验室中赶快拿了几个有机玻璃管尝试制作，利用现成的实验台开始实验。

　　其间通过几次改造，大约两星期时间做成了初步的原理实验，测试过程大约三分钟（包括装料、卸料、称量、计算），而人工挑选至少需要2~3个小时。当我看着分离还算充分的结果，着实很有成就感。

　　接下来，完善检测仪器又用了一个半月的时间，之后很快验证了检测的重复性，写了技术报告，制定了标准。之后企业正式投入了该仪器。

　　这里我要讲的是，博士毕业后，只是具备了从事科研的某种能力，但不能过分依赖于高精尖的仪器。很多问题需要从基础的物理现象考虑，多看、多思考，其中或许存在非常简单的处理方法。这也是我一直在研究中所注重的。

　　很多同行参观过我的实验室，我也介绍过一些方法和思路。我在开发研究中都是运用最通用的方法，温度、压力、流速等等问题。其实很简单很古老的测试方法，却可以解决大问题，而不用去购买许多价格昂贵的测试仪器。

　　自己动手制作，是我一直的想法。希望用简单的方法去解决应用上的需要，取得百分之八九十的效果，而不是非要得到百分之百的效果。

　　所以我一直认为：简单即美。